KR19990071235A - 직진 음향 스피커 - Google Patents

Abstract

본 발명은 음파의 직진성이 좋아지는 직진 음향 스피커에 관한 것으로서, 종래 센터 캡부의 파형과 에지부의 파형이 합성되는 과정에서 음의 역진과 음의 상쇄간섭이 일어나게 되어, 음의 직진성이 나빠지는 문제점을 해결하기 위한 발명이다. 즉, 본 발명에서는 디스크 타입의 평진동판과 일단면은 개방부를 가지고 타단면은 폐쇄부를 가지는 분산판을 결합하여 스피커 내부의 보빈과 보빈에 권선된 보이스 코일에 고정시키고, 상기 보이스 코일에 음향신호에 해당되는 전류가 인가되면 플레밍의 왼손법칙에 의하여 보이스 코일이 힘을 받게 되고, 따라서 보이스 코일과 고정된 분산판이 연동동작을 하며, 평진동판이 진동하여 직진성이 좋은 음파를 발생시키도록 하는 직진 음향 스피커를 제시한다.

Description

직진 음향 스피커

본 발명은 전기적 에너지를 음향신호로 변환하는 스피커 장치에 관한 것으로서 특히, 스피커 프레임의 내주면에 진동판을 설치하고, 그 진동판과 보빈 사이에 분산판을 추가하여 보빈의 스트록크(Stroke)가 가장자리에서도 전달되는 구조를 구현하여 평형파를 구현함으로써, 직진성이 좋아지게 한 직진 음향 스피커(Straight sound speaker)에 관한 것이다.

일반적으로, 최근 산업사회의 발전에 따라 고급화된 오디오 기기가 급속도로 일반화되어 오디오를 즐기고 있는 사람이 많아지고 있다.

또한, 단순한 음악의 청취용으로만 생각되고 실용되어 오던 오디오 제품들은 이제 가장 원음에 가까운 상태를 스스로 녹음, 편집하여 보존하는 기능을 추가시키고 있다. 이와 같은 오디오 기기는 지금까지 음향재생의 목적으로 사용되던 사치스러운 가전제품이었는데, 이제는 우리의 실생활에 없어서는 안될 중요한 필수품목으로 우리들 주변에 산재하고 있다.

이와 같은 오디오 기기에서 전기적 신호를 음향으로 변환하는 스피커는 오디오 기기를 실현하는 데 있어 빼놓을 수 없는 중요한 부분이라 강조해도 지나침이 없을 것이다.

이하 첨부된 도 1을 참조하여 일반적으로 가장 많이 쓰이는 콘형 스피커의 구조를 살펴보고 그 작동에 대하여 설명하기로 한다.

도 1은 일반적인 스피커의 구성을 나타낸 단면도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 스피커는 크게 콘진동판(1), 에지(8), 보이스코일(2), 댐퍼(6), 센터 캡(7) 등을 포함하는 진동계와, 마그네트(3), 센터 폴(5), 요크(13), 프레임(9) 등을 포함하는 자기회로부분과, 상기 자기회로부분과 진동계를 지지하고 있는 프레임(9), 가스킷(10), 단자(11), 면실선(12) 등을 포함하는 본체부분으로 이루어진다.

상기 프레임(9)은 진동계, 자기회로를 부착하는 모체가 되고, 공진이 낮은 공진성과, 높은 견고성이 요구된다.

상기 프레임(9) 하부에 설치되는 자기회로는 보빈(14)에 전류가 흐르면 이것과 직각으로 직류 자계를 주어서 움직이게 하는 역할을 하는 것으로 필드 코일형이라고 하여 자기회로의 영구 마그네트(3)부분에 코일을 두고 그 것에 전류를 흐르게 해준다. 상기 센터 폴(5), 요크(13) 및 플레이트(4)는 마그네트(3)에 의하여 자화되어, 마그네트(3)로부터의 자속을 갭(보빈과 플레이트 사이)에 인도하기 위한 것으로 손실없이 인도하기 위해서는 그 재질이나 형상, 단면적이 중요한 요소가 된다. 재질은 보통 저탄소강이 사용된다.

상기 보이스코일(2)은 보빈(14)에 권선되고, 상기 보빈(14)의 중공부는 센터 폴(5)을 삽입하며, 엠프로부터의 전기입력을 받아 보빈(14)을 상하로 작동시킨다.

상기 보빈(12)의 상단부 외주면과 상기 프레임(9)의 내주면을 연결하는 댐퍼(6)는 중심유지기라고도 불리며, 상기 보이스코일(2)이 갭의 중심에서 움직이고, 또한, 상기 플레이트(4)나 센터 폴(5)에 접촉하지 못하게 하며, 상기 보이스코일(2)과 콘진동판(1)이 정지상태에서 옳은 위치에 있도록 하는 역할을 하고 있다.

상기 콘진동판(1)의 넥 부분의 내주면을 따라 설치되는 센터 캡(7)은 방진 캡이라는 별명에서 알 수 있는 것과 같이 상기 센터폴(5) 내에 먼지가 들어가는 것을 방지하기 위해 부착을 하는데, 상기 콘진동판(1)의 넥(neck) 부분을 보강하거나 또는 그 자체가 진동하므로 캡으로부터의 소리의 방사도 있으며 재질, 형상, 크기에 따라서 주파수 특성도 다르게 되어 음질도 변화하게 된다.

상기 콘진동판(1)의 상단 원주면과 상기 프레임(9)의 상단원주면을 연결하는 에지(8)는 상기 콘진동판(1)을 옳은 위치로 지지하기 위한 것인데, 어떠한 힘에 대해서도 콘진동판(1)의 구동에 지장을 주지 않는 것이라야 한다.

이와 같은 에지(8)는 크게 구분해서 두 가지로 구분이 되며 그 하나는 픽스드 에지라고 하여 콘진동판(1)을 제작시에 동시에 에지(8)를 형성하는 것이고, 다른 하나는 별도로 형성한 에지(8)에 콘진동판(1)을 부착하는데 이것을 프리 에지라고 말한다.

현재는 프리 에지의 제품이 거의 대부분인데 이것도 목적에 따라서 각종의 재질, 형상 처리방법 등이 있다.

상기 에지(8)와 상기 프레임(9)을 연결하는 가스킷(10)은 상기 콘진동판(1)의 진동으로 에지(8)가 쉽게 탈거되는 것을 방지하기 위하여 상기 프레임(9)에 에지(8)를 밀착고정하는 것으로 적층던볼, 고무, 콜크, 수지 등의 사용된다.

이상과 같은 구성에 의하여, 즉, 마그네트(3)에 의하여 플레이트(4), 센터 폴(5) 및 요크(13)가 자화되고, 자속의 방향이 상기 센터 폴(5)에서 상기 마그네트(3) 상단부에 설치된 플레이트(4)방향으로 이루어져 있는 상황에서, 엠프를 통하여 출력되는 교류전류신호가 단자(11)를 통하여 보이스코일(2)로 도통되게 된다. 이에 따라, 플레밍의 왼손법칙에 의하여 자력이 센터 캡(7) 방향으로 생기게 된다. 이에 보이스코일(2)이 권선된 보빈(14)이 상향운동하여 상기 콘진동판(1)은 진동되게 된다. 즉, 엠프에서 출력되는 신호의 크기(전류의 크기)에 따라 보빈(14)의 상향운동정도가 다르고, 이에 따라 콘진동판(1)의 진동정도도 달라짐으로서, 각기의 다른 음파가 발생한다.

상기 콘진동판(1)의 진동에 따라 콘진동판(1)과 맞대어 있던 공기가 운동을 하게 되고, 이 공기의 운동이 음파로서 사람의 귀에 전달되게 된다. 사람의 귀는 이 음파를 소리로서 인식하게 되는 것이다.

그러나, 상기와 같은 스피커는 음의 진동을 일으키는 센터 캡부의 진동이 가장 크게 되고, 에지홈부는 그 진동이 작게되어, 음은 방사상으로 퍼지게 된다. 이 때문에, 콘진동판 내에서는 음이 반사되고, 상기 센터 캡부의 파형과 에지부의 파형이 합성되는 과정에서 음의 역진이 일어나며, 음의 상쇄간섭이 일어나게 되어, 음의 직진성이 나빠지는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 본 발명의 목적은 평형파를 구현하여 음파의 직진성이 좋아지도록 하는 직진 음향 스피커를 제공하는데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 기술사상으로는 보빈에 권선된 보이스 코일의 일측면에 폐쇄부와 개방부를 가지는 원통형의 분산판에서 폐쇄부를 고정시키고, 상기 분산판의 개방부에는 평형진동판을 고정시켜 보이스코일에 음성신호가 인가되면, 상기 보이스코일이 진동하고, 상기 보이스코일의 진동에 연동하여 분산판을 통한 평판의 진동판이 진동됨으로서, 음파의 직진성이 좋아지도록 한 것을 특징으로 하는 직진 음향 스피커를 제공하는데 있다.

도 1은 일반적인 스피커의 구성을 나타내는 단면도

도 2는 본 발명에 따른 직진 음향 스피커의 구성을 나타낸 단면도

도 3은 본 발명에 따른 직진 음향 스피커의 구성을 구현하기 위한 평진동판과 분산판의 분해사시도

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1 : 콘진동판 2, 120 : 보이스 코일

3 : 마그네트 4 : 플레이트

5 : 센터 폴 6 : 댐퍼

7 : 센터 캡 8 : 에지

9, 100 : 프레임 10 : 가스킷

11 : 단자 12 : 면실선

13 : 요크 14, 110 : 보빈

130 : 분산판 130a : 개방부

130b : 폐쇄부 130c : 분산부재

140 : 평진동판 140a : 고정부

140b : 분산부재 접속부

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예를 상세히 설명하고자 한다.

첨부된 도 2내지 도 3은 본 발명의 일실시예를 도시한 것으로서, 도 2는 본 발명에 따른 직진 음향 스피커의 구성을 나타낸 단면도이고, 도 3은 본 발명에 따른 직진 음향 스피커를 구현하기 위한 분산판과 평진동판의 분해사시도이다.

도 2 내지 도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 스피커는 보빈(110)과 보빈(110)에 권선된 보이스 코일(120); 상기 보빈(110) 및 보이스 코일(120)에 접속되며, 원통형의 일단면은 폐쇄부(130b)이고, 타단면은 개방부(130a)로 구성된 분산판(130); 상기 분산판(130)의 개방부(130a)에 접속되며, 분산판(130)과 연동동작을 하여 평형파를 구현하는 평진동판(140)으로 구성된다.

한편, 도 3에 도시된 평진동판과 분산판의 분해사시도를 살펴보면 다음과 같다. 즉, 디스크 타입의 원형 평진동판(140)은 분산판(130)과 접속될 수 있도록 하는 고정부(140a)와 평진동판(140)의 분산부재(130c)와 일치되어 접속되는 분산부재 접속부(140b)로 이루어지고, 분산판(130)은 역시 평진동판(140)과 접속될 수 있도록 하는 고정부(140a)와, 개방부(130a) 및 분산부재(130c)로 이루어지며, 상기 분산판(130)의 폐쇄부(130b)가 분산판(130)의 일단의 개방부에 접속된다.

따라서, 상기 평진동판(140), 분산판(130) 및 폐쇄부(130b)가 접속되어, 도 2에 도시된 프레임(100) 내부의 보빈(110)과 보빈(110)에 권선된 보이스 코일(120)의 바깥 측면에 고정 접속된다.

즉, 상기와 같이 프레임(100) 내부에 평진동판(140)과, 원통형의 분산판(130)이 접속되어 보빈(110)과 보이스 코일(120)에 접속 고정되며, 그 보이스코일(120)의 좌우측에 좌우측마그네트(도시 안됨)가 설치되어 있어서, 상기 마그네트는 상부에서 하부로 일정한 자속을 보내게 되고(B방향으로 자속이 흐른다), 그 자속 사이에는 보이스 코일(120)이 설치되어 있는 상황에서, 상기 보이스 코일(120)에 일정의 음향신호(전류)가 흐르게 되면(I방향으로 전류가 흐른다), 플레밍의 왼손법칙에 의하여 상기 보이스 코일(120)은 화살표 F방향으로 힘을 받게 된다.

이에 의하여, 상기 보이스 코일(120)이 고정되어 있는 분산판(130)이 이와 연동하게 되고, 디스크 타입의 평진동판(140)도 좌우측으로 진동하여 음파가 발생되는데, 이때 상기 분산판(130)은 보빈의 스트록크(Stroke)가 가장자리에서도 전달되도록 하여 평형파를 구현하며 따라서, 분산판(130)이 연동 동작을 하면 분산판(130)과 접속된 평진동판(140)의 표면에 있던 공기와 연동하여 진동되게 되어 음파가 형성되게 되고, 음파는 계속진행하여 사람의 귀에 닫게 된다. 이 음파를 사람의 귀 내부에 있는 고막이 진동됨으로서 소리로 인식하게 되는 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 직진 음향 스피커는, 보빈과 보빈에 권선된 보이스 코일의 일단면에 디스크 타입의 원형 진동판과 접속된 분산판을 고정시킴으로써, 보빈의 스트록크(Stroke)가 가장자리에서도 전달되므로 평형파를 구현하여 음파의 직진성이 좋아지게 되는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 코일이 권선된 보빈(110)과,

   일단이 개방되고, 폐쇄된 타단이 상기 보빈(110)의 일단부에 고정되는 분산판(130)과,

   내측에 상기의 보빈(110)과 분산판(130)을 포함하는 프레임(100)과,

   상기 분산판(130)의 개방부와 프레임(100)의 개방부를 일체로 덮는 평진동판(140)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 직진 음향 스피커.
2. 상기 분산판(130)은 원통형으로써 일단면은 개방부(130a)이고, 타단면은 폐쇄부(130b)로 구성되며, 개방부에 평진동판(140)이 고정되어 진동시 평진동판(140)의 가장자리에서도 스트록크(Stroke)가 전달됨으로써 평형파가 구현되도록 하는 것을 특징으로 하는 직진 음향 스피커.